力矩式自整角机的变频使用
康连福(长春光机学院)
1引言
军用靶场光测仪器在满足其精度要求的前提下，仪器轻便、可靠，即机动性与可靠性好是其突出的两个特点。弹道相机工作时，需多方协同配合，必须十分可靠。为提高弹道相机同步快门电控系统的可靠性，对400Hz力矩式自整角机采用50Hz或400Hz两种频率激磁，较笨重的逆变器不装在控制台内，避免了逆变器的不可靠因素，使同步快门控制的可靠性大大增强，实践证明，效果良好。
力矩式自整角机的变频使用，是针对该弹道相机同步快门控制的特殊陡所采取的措施。大范围变频使用，需慎重考虑，一般不宜变频使用。
2 同步快门控制系统
同步快门的力矩式自整角机同步控制系统示意图如附图所示。
ZLF - 90发送角机带两个ZLJ-70接收角机，作并联运行，精度为O级，比整步力矩分别为0. 010 2Nm/(。)和0.0059Nm/(。)。发送轴与接收轴极限距离均为2km，故特殊研制的力矩式自整角机具有整步绕组输出500v的高输出电压。激磁绕组电压为115V，频率为400Hz，动力传输用19芯橡皮电缆，摄影信号传输用射频电缆，机械传动有变速环节。
400 Hz澈磁时，同步精度可达0.2～0. 3ms。50Hz激磁时，拍摄频率为中、低幅数，同步精度达0. 3ms，均很好地满足同步精度应小于1ms的设计要求。
3角机采用50Hz激磁时的分析
角机采用50Hz激磁的设想是因为可以取代400Hz逆变器，既简化了设备，又增加了可靠性。
逆变器容量：
发送角机与接收角机激磁电流IOF、IOJ分别为2. 2A与1.6A，mo=0. 0102Nm/(。)，f=400Hz，由式(1)、(2)算得Iomax=29. 8A。
实际选用20A容量的、400Hz可控硅中频电源，使用时，由于预整步不当会造成施加激磁时电流有较大的冲击，使用时必须严格按先调整预整步，后加激磁的程序进行。
角机采用50Hz或400Hz两种频率激磁，使用时只需变换中心控制台及两相机站的分线盒的50Hz与400Hz的接线柱即可。中心控制台按50Hz接线，400Hz逆变器不装在控制台内。
可知，若保持磁通西不变，50Hz激磁时的电压值应降为14. 4V。．
当频率降为1/8后，电抗X也降为1/8，则阻抗Z也近似降为1/8，故当400Hz角机用于50Hz时，激磁电压理应降为1/8，以保证电机的工作磁通与激磁电流近似不变。同时，铁耗大为减小。
在保证角机温升允许的前提下，分析了400Hz角机改用50Hz后的力矩明显下降情况及可以用适当提高角机激磁电压的方法进行补偿。
****静态整步力矩：
因400Hz角机工作磁密设计时选得较低，在激磁电压Uj适当提高后，若近似认为磁路仍未饱和时，则：
由于选择的接收角机****整步力矩有相当的裕量，若采用400Hz正常频率激磁，在拍摄频率为24幅／s时，负载转矩为****值0. 04Nm，并计及长连线电阻对其比整步力矩的减弱的影响后，通过理论计算，其失调角口仅为8度，满足通常介绍的力矩式自整角机正常运行时的失调角约几度的要求。
按收角机****静态整步力矩为0. 3382Nm。由角机动态整步力矩
改用50Hz激磁时（10幅／s），由实验测得同步快门的负载转矩为0. 02Nm。当拍摄频率通常为中、低幅数时，如10幅／s，由旋转引起的角机动态整步力矩的下降并不十分明显。
MCmax项，即角机比整步力矩m0，尤其是当计及长联线电阻时，降低是很明显的。
4 50Hz激磁时同步精度的提高方法
同步精度取决于两接收角机的失调角θ1与θ2之差。当θ1与θ2都有较大增加后，引起增大是肯定无疑的。在对该系统精度分析的基础上，对各误差源，尤其是主要误差源进行了严格的控制，使同步精度略有下降，达到了预期的效果。
为提高50Hz激磁时弹道相机的同步精度，除适当提高角机激磁电压外，采用的方法还有：
a．选用质量优良的自整角机，精度0级，尽量满足并联运行时的阻抗匹配关系。
b．调节两个分线盒用调压器，使各角机的激磁电压严格一致。
c．为稳定转速，采用高稳定度的WD6型直流稳压源调速。
d．为减轻网压波动对角机转矩的影响，采用电子交流稳压器供电。
e．精加工变速齿轮。
重要的是使角机的负载，印两同步快门的负载转矩尽量小且均衡，由装调快门和动平衡保证。
5结语
经特殊研制，具有高整步绕组输出电压，用于长距离同步控制的400Hz力矩式自整角机改为50Hz使用，在某型号弹道相机随步快门的控制上，当拍摄频率在中、低范围髭完全可以的，完全满足同步精度小于Im雕设计要求。
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